Гидрогазодинамика, тех. термодинамика. Ответить на вопросы, задача

Вопросы и задания для защиты курсовой работы по дисциплине

«ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА»

1 Почему не используется цикл Карно для ПСУ?

Ответ:

Термодинамический КПД обратимого цикла Карно, осуществляемого с

влажным паром в качестве рабочего тела, как и цикла Карно с любым другим

рабочим телом, определяется уравнением:

T

η

2

t=1−

.

T 1

Величина термодинамического КПД оказывается в этом случае весьма

значительной. Тем не менее с учетом условий работы теплосилового

оборудования практическое осуществление этого цикла нецелесообразно, так

как при работе на влажном паре, который представляет собой поток сухого

насыщенного пара со взвешенными в нем капельками воды, условия работы

проточных частей турбины и компрессоров оказываются тяжелыми, течение

оказывается газодинамически несовершенным и внутренний относительный

КПД этих машин снижается.

Важно и то, что компрессор для сжатия влажного пара представляет

собой весьма громоздкое, неудобное в эксплуатации устройство, на привод

которого затрачивается чрезмерно большая энергия.

По этим причинам цикл Карно с влажным паром в качестве рабочего

тела не нашел практического применения.

2 Опишите схему и простой цикл Ренкина во влажном паре в «р-v»,

«T-s» и «h-s» координатах.

Ответ:

Цикл Ренкина. Схема простой паротурбинной установки показана на

Рис. 1 В этой установке перегретый водяной пар, приготовленный в паровом

котле ПК, при давлении p1 и температуре t1, поступает на вход паровой

турбины Т. Кинетическая энергия водяного пара, приобретённая им при

адиабатном расширении в соплах, на рабочих лопатках преобразуется в

механическую работу турбинного вала, а затем с помощью соединённого с

ним электрического генератора Г в электроэнергию.

Вопросы и задания для защиты курсовой работы по дисциплине «Гидрогазодинамика».

1. По какой формуле определяются потери напора по длине трубопровода, и каков её физический смысл?

Ответ:

Потери напора по длине трубопровода определяются по формуле:

(1)

Где - средняя скорость течения жидкости, - длина трубопровода, - диаметр трубопровода, - ускорение свободного падения, - коэффициент гидравлического трения, определяется в зависимости от режима движения жидкости и зоны (области) гидравлических сопротивлений в которых работает трубопровод.

Потери напора на преодолении сил трения связаны с потерями энергии потока в зависимости от длины трубопровода. Данный вид потерь обусловлен внутренним трением в жидкости и имеет место в трубах с шероховатыми поверхностями стенок трубопроводов, которые условно обозначаются (-эквивалентная шероховатость).

2. По какой формуле определяются местные потери? Каков физический смысл потерь на местном сопротивлении?

Ответ:

Местные потери определяются по формуле Дарси - Вейсбаха:

(2)

Где - средняя скорость течения жидкости, - ускорение свободного падения, - коэффициент местного сопротивления.

Местными гидравлическими сопротивлениями называются любые участки гидравлической системы, где имеются повороты, преграды на пути потока рабочей жидкости, расширения или сужения, вызывающие внезапное изменение формы потока, скорости или направления ее движения. В этих местах интенсивно теряется напор. Примерами местных сопротивлений могут быть искривления оси трубопровода, изменения проходных сечений любых гидравлических аппаратов, стыки трубопроводов. Коэффициент местного сопротивления зависит от конкретных геометрических размеров местного сопротивления и его формы. В связи со сложностью процессов, которые происходят при движении жидкости через местные сопротивления, в большинстве случаев его приходится определять на основании экспериментальных данных.